Cos'è un nanometro?

Un nanometro (nm) è un'unità di lunghezza nel sistema metrico, pari a un miliardesimo di un metro (1 x 10-9 m). Molti probabilmente ne hanno già sentito parlare: è spesso associato a nanotecnologia e la creazione o lo studio di cose molto piccole. Un nanometro è ovviamente più piccolo di un metro, ma ti starai chiedendo quanto sia piccolo? Oppure, che tipo di professioni o prodotti del mondo reale funzionano su questa scala nanoscopica? Oppure, come si relaziona ad altre misurazioni metriche di lunghezza?

Quanto è piccolo un nanometro?

Le misurazioni metriche sono tutte basate sul contatore. Ispeziona qualsiasi righello o metro a nastro e puoi vedere i segni numerati per metri, centimetri e millimetri. Con una matita meccanica e una mano ferma, non è difficile tracciare linee a un millimetro di distanza. Ora immagina di provare ad adattarti un milione linee parallele all'interno del spazio di un millimetro–questo è un nanometro. Realizzare quelle linee richiederebbe sicuramente attrezzature specializzate poiché:

• UN nanometro (nm) è più piccolo di un...
• micrometro (μm), che è più piccolo di un...
• millimetro (mm), che è più piccolo di un...
• centimetro (cm), che è più piccolo di un...
• decimetro (dm), che è più piccolo di un...
• metro (m).

Senza l'ausilio di alcuno strumento (ad esempio lenti di ingrandimento, microscopi), un normale occhio umano (cioè una visione regolare) è in grado di vedere singoli oggetti a circa due centesimi di millimetro di diametro, che è pari a 20 micrometri.

Per dare un po' di contesto alla dimensione di 20 micrometri, vedere se è possibile identificare una singola fibra di cotone/acrilico sporgere da un maglione (tenerlo contro una fonte di luce aiuterà immensamente) o fluttuare nell'aria come polvere. Oppure setaccia la sabbia fine nel palmo della tua mano per trovare i granelli più piccoli e appena percettibili. Se questi sono un po 'difficili da fare, dai un'occhiata ai capelli umani, che vanno da 18 micrometri (molto fini) a 180 micrometri (molto grossi) di diametro.

E tutto questo è solo il livello del micrometro: gli oggetti di dimensioni nanometriche sono mille volte più piccoli!

Atomi e cellule

La nanoscala generalmente comprende dimensioni comprese tra uno e 100 nanometri, che include tutto, dai livelli atomici a quelli cellulari. I virus hanno dimensioni comprese tra 50 e 200 nanometri. Lo spessore medio di una membrana cellulare è compreso tra 6 nanometri e 10 nanometri. Un'elica di DNA ha un diametro di circa 2 nanometri e i nanotubi di carbonio possono arrivare fino a 1 nanometro di diametro.

Dati questi esempi, è facile capire che richiede apparecchiature ad alta potenza e precise (ad es microscopi a effetto tunnel) per interagire con (cioè immagine, misurazione, modello, manipolazione e fabbricazione) oggetti sul scala nanoscopica. E ci sono persone che lo fanno ogni giorno in campi come:

• Chimica
• Biologia
• Fisica
• Scienza dei materiali
• Ingegneria
• Tecnologia

Ci sono molti esempi di prodotti moderni realizzati su scala nanometrica. Alcuni medicinali così piccoli sono progettati per essere in grado di somministrare farmaci a cellule specifiche. Le moderne sostanze chimiche sintetiche sono prodotte mediante un processo che crea molecole con precisione nanometrica. I nanotubi di carbonio vengono utilizzati per migliorare le proprietà termiche ed elettriche dei prodotti. E il Samsung Galaxy S8 smartphone e Tablet Apple iPad Pro (seconda generazione) entrambe le funzioni processori progettato a 10 nm.

Il futuro ha più in serbo per le applicazioni scientifiche e tecnologiche di dimensioni nanometriche. Tuttavia, il nanometro non è nemmeno la misura più piccola in circolazione! Controlla la tabella qui sotto per vedere come si confronta.

La tabella metrica

Metrica	Potenza	Fattore
Esame (Em)	1018	1 000 000 000 000 000 000
Petametro (Pm)	1015	1 000 000 000 000 000
Termometro (Tm)	1012	1 000 000 000 000
Gigametro (Gm)	109	1 000 000 000
Megametro (Mm)	106	1 000 000
Chilometro (km)	103	1 000
Ettometro (hm)	102	100
Decametro (diga)	101	10
Metro (m)	100	1
Decimetro (dm)	10-1	0.1
Centimetro (cm)	10-2	0.01
Millimetro (mm)	10-3	0.001
Micrometro (μm)	10-6	0.000 001
Nanometro (nm)	10-9	0.000 000 001
Picometro (pm)	10-12	0.000 000 000 001
Femtometro (fm)	10-15	0.000 000 000 000 001
Attometro (am)	10-18	0.000 000 000 000 000 001